DE4436121C2

DE4436121C2 - Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE4436121C2
Application number: DE4436121A
Authority: DE
Inventors: Douglas R Hamburg; Nicholas G Zorka
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2014-09-28
Also published as: GB2282466B; US5370101A; JPH07166940A; DE4436121A1; GB9419861D0; GB2282466A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor unter Berücksich tigung von Verschlechterungen eines in einer Abgasleitung des Verbrennungsmoers angeordneten Sauerstoffsensors sowie auf einen Kraftstoffregler zur Ausführung eines solchen Verfah rens (vergl. die einleitenden Teile der Ansprüche 1 bzw. 14).

Elektronische Kraftstoffregelsysteme werden bei Verbrennungsmotoren in erhöhtem Maß zum genauen Bemessen der bei sich ändernden Motoranforderungen erforderlichen Kraftstoffmenge verwendet. Diese Systeme regeln die zur Verbrennung zugeführte Kraftstoffmenge nach Maßgabe von mehreren Eingaben in das System, einschließlich des Drosselklappenwinkels und des durch die Verbrennung von Luft und Kraftstoff erzeugten Abgasgemisches.

Elektronische Kraftstoffregelsysteme arbeiten hauptsächlich mit Aufrechterhaltung des Verhältnisses von Luft und Kraftstoff (A/F) an oder in der Nähe von stöchiometrischen Verhältnissen. Abhängig vom Betriebszustand des Motors, wie Start, schnelle Beschleunigung, plötzliche Verzögerung und Leerlauf, arbeiten elektronische Kraftstoffregelsysteme auf sehr verschiedene Weisen. Eine hauptsächliche Betriebsweise ist die A/F-Regelung mit geschlossener Schleife.

Beim A/F-Betrieb mit geschlossener Schleife wird der in dem Abgas enthaltene Sauerstoff mit einem Sauerstoffsensor gemes sen. Das elektronische Kraftstoffregelsystem stellt die Menge des zuzuführenden Kraftstoffes nach Maßgabe der Ausgabe des Sauerstoffsensors ein. Eine ein fettes Luft/Kraftstoff- Gemisch (ein Luft/Kraftstoff-Gemisch unterhalb von stöchiome trischen Verhältnissen) anzeigende Sensorausgabe führt zu einer Abnahme der zugeführten Kraftstoffmenge. Eine ein mage res Luft/Kraftstoff-Gemisch (ein Luft/Kraftstoff-Gemisch oberhalb von stöchiometrischen Verhältnissen) anzeigende Sen sorausgabe führt zu einer Zunahme der zugeführten Kraftstoff menge.

Bei Alterung des Sauerstoffsensors neigt dessen Ausgabe zu einer Verschlechterung. Zum Beispiel braucht der Sensor zum Umschalten von einer Mager- auf eine Fettanzeige und umge kehrt eine längere Zeit. Falls eine solche Verschlechterung nicht festgestellt und ausgeglichen wird, wird der Kraft stoffregler dem Motor entweder zuviel oder zuwenig Kraftstoff zuführen, und die Abgasemissionen werden folglich ansteigen. Hieraus ergibt sich das Bedürfnis nach einer Strategie, mit der die Wirkung eines Sauerstoffsensors genau bestimmt werden kann. Beim Bestimmen der dem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge besteht auch ein Bedürfnis zum Berück sichtigen einer Verschlechterung in der Abgabe des Sauer stoffsensors.

Aus der US 45 22 180 ist ein Verfahren zur Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bekannt, das folgende Schritte aufweist:

- Detektieren des Sauerstoffgehaltes des Abgases mit einem Sauerstoffsensor, der von einer Mageranzeige auf eine Fettanzeige und umgekehrt umschaltet;
- Berechnen einer dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraft stoffmenge basierend auf dem Sauerstoffgehalt;
- Berücksichtigung der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit;
- Ermitteln einer sich aus einer Verschlechterung des Sauer stoffsensors ergebenden Abweichung;
- Korrigieren der Abweichung durch Änderung der berechneten Kraftstoffmenge um einen mit der ermittelten Abweichung konsistenten Betrag.

Ferner ist aus der US 45 22 180 ein Kraftstoffregler mit Mit teln zur Durchführung dieser Schritte bekannt.

Zur Ausschaltung des Einflusses unterschiedlicher Antwortzei ten zwischen einem Wechsel von einer Fettanzeige auf eine Ma geranzeige und einem Wechsel von einer Mageranzeige auf eine Fettanzeige wird vorgeschlagen, einen Wechsel in beide Rich tungen bei der Ermittlung des Signals für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu berücksichtigen. Daher treten Auswirkungen unterschiedlicher Umschaltzeiten nicht auf.

In der US 50 65 728 wird vorgeschlagen, den Verschlechte rungsgrad eines Sauerstoffsensors basierend auf der Ände rungsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung des Sauerstoffsen sors, der Zeitdauer bis zum Beginn der Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zum Soll-Luft/Kraftstoff- Verhältnis hin und basierend auf der jeweils benötigten Zeit dauer für die Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf das Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.

Ferner ist es aus US 50 52 361, US 49 38 194 und US 46 24 232 bekannt, die Verschlechterungen eines Sauerstoffsensors durch einen Vergleich der Ausgangsspannung mit einer vorgegebenen Bezugsspannung zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie sie aus der US 45 22 180 bekannt sind, weiterzuentwickeln und ein Verfahren und eine zugehörige Vor richtung vorzuschlagen, mit denen eine schnellere und genaue re Berücksichtigung von Verschlechterungen im Betrieb eines Sauerstoffsensors bei der Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor möglich ist.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und durch einen Kraftstoffregler gemäß dem Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen (Ansprüche 2 bis 13; 15, 16) angegeben.

Gemäß der Erfindung und zugehörigen Weiterbildungen wird unter anderem in einem Sauerstoffsensor eine sich aus einer Ver schlechterung des Sensors ergebende Abweichung (bias) detektiert, und die Menge des dem Motor zugeführten Kraftstoff wird nach Maßgabe der in dem Sauerstoffsensor detektierten Abweichung geändert. Entsprechend der Erfindung errechnet ein Kraftstoffregler zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches zum Zünden in einem Verbrennungsmotor eine Kraftstoffmenge für das Luft/Kraftstoff-Gemisch in Abhängigkeit von dem durch den Sauerstoffsensor detektierten Sauerstoffgehalt in dem gezündeten Luft/Kraftstoff-Gemisch. Das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors wird durch den Kraftstoffregler im Hinblick auf eine Abweichung geprüft, und die errechnete Kraftstoffmenge wird nach Maßgabe der detektierten Abweichung geändert.

Gemäß der Erfindung wird - wie auch in den Ansprüchen 1/14 übergeordnet angegeben - die Abweichung dadurch detektiert, daß zuerst die gesamte Schaltzeit des Sauerstoffsensors be stimmt wird, die die Summe einer ersten Schaltzeit zum Um schalten von einem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch auf ein fettes Luft/Kraftstoff-Gemisch und einer zweiten Schaltzeit zum Umschalten von einem fetten Luft/Kraftstoff-Gemisch auf ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch ist. Die gesamte Schalt zeit wird überprüft, um festzustellen, ob sie sich in einem vorgegebenen Bereich befindet, und falls dies zutrifft, wird die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Schaltzeit ermittelt. Falls die gesamte Schaltzeit außerhalb des vorge gebenen Bereiches liegt, wird ein nichtbetriebsfähiger Zu stand des Sauerstoffsensors gesetzt. Die Differenz in den Schaltzeiten wird dann in Bezug auf einen zweiten vorgegebe nen Bereich überprüft, und falls sie außerhalb des Bereiches liegt, wird der nichtbetriebsfähige Zustand des Sauerstoff sensors gesetzt. Falls die Differenz im Bereich liegt, wird die errechnete Kraftstoffmenge um einen mit der detektierten Abweichung konsistenten Betrag geändert.

Die vorliegende Erfindung bietet insbesondere in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen den Vorteil eines adaptiven Ausgleichs für Änderungen in den Betriebscharakteristika des Sauerstoffsensors, die durch dessen Verschlechterung auftre ten können, durch Detektieren bestimmter Charakteristika des Sensors und Ändern der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge in einer diese Verschlechterung ausgleichenden Weise. Folg lich werden sich aus einem sich verschlechternden Sauerstoff sensor ergebende erhöhte Abgasemissionen minimiert.

Die Er findung wird nun an Hand der folgenden, ins ein zelne gehenden, Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen weiter erläutert. Im Verlauf dieser Be schreibung wird häufig auf die beigefügte Zeichnung mit Figuren Be zug genommen.

Es zeigen:

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Verbren nungsmotors und eines elektronischen Kraft stoffregelsystems.

Fig. 2(a-c) sind Schaubilder mit der Darstellung der Abgabe eines Luft/Kraftstoff-Regelsystems, des entspre chenden A/F im Motorabgas und der Abgabe eines Sauerstoffsensors nach Maßgabe des Abgas-A/F.

Fig. 3(a-c) sind Flussdiagramme mit der Darstellung des Be triebes einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4(a-d) sind Schaubilder mit der Darstellung der Verände rung von verschiedenen Motorregelsystemparametern als Funktion der Motordrehzahl.

Fig. 5(a-b) sind Diagramme eines in einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung anwendbaren Abgassystems.

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt ein System, das die Grundlagen der Erfindung verwirklicht. Eine Kraftstoffpumpe 12 pumpt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 10 durch eine Kraftstoff leitung 13 zu einer Reihe von Kraftstoffeinspritzdüsen 14, die Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor 11 einspritzen.

Die Kraftstoffeinspritzdüsen 14 sind von herkömmlicher Kon struktion und so angeordnet, daß sie den Kraftstoff ihren zu geordneten Zylindern in genauen Mengen zuführen. Vorteilhaf terweise enthält der Kraftstofftank 10 flüssige Kraftstoffe, wie Gasolin, Methanol oder eine Kombination dieser Kraft stoffarten.

Ein im Auspuffsystem 31 des Motors 11 angeordneter, beheizter Abgassauerstoff(HEGO)-Sensor 30 detektiert den vom Motor 11 erzeugten Sauerstoffgehalt des Abgases und überträgt ein repräsentatives Signal 8 an einen elektronischen Motorkon troller (EEC) 100. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet einen Sauerstoffsensor der HEGO-Bauart. Andere Bauarten von Sauerstoffsensoren, wie unbeheizte Abgassauerstoff(EGO)-Sen soren oder ein Universalabgassauerstoff(UEGO)-Sensor, können auch verwendet werden. Zum Herabsetzen der Abgasemissionen wirkt ein katalytischer Konverter 32 zum chemischen Ändern bestimmter Abgasbestandteile. Noch andere Sensoren, die all gemein bei 101 dargestellt sind, geben zusätzliche Informa tionen zum Motorbetrieb an den EEC 100 weiter, wie zum Bei spiel die Kurbelwellenstellung, die Winkelgeschwindigkeit, die Drosselklappenstellung usw. Die Information von diesen Sensoren wird vom EEC 100 zum Regeln des Motorbetriebes ver wendet.

Ein am Lufteinlaß des Motors 11 angeordneter Luft-Massen stromdetektor 15 detektiert die Menge der den Zylindern zur Verbrennung zugeführten Luft. Der EEC 100 implementiert die in Fig. 1 innerhalb der gestrichelten Linie 100 in Blockdia grammform gezeigten Funktionen. Die EEC-Funktionen 100 werden vorzugsweise durch einen oder mehrere Mikrokontroller im plementiert, von denen jeder aus einer oder mehreren einen Prozessor, einen ROM-Speicher, der die vom Prozessor ausge führten Konfigurationsdaten und Programme speichert, periphe re Datenbearbeitungsschaltungen und einen Direktzugriff-Le se/Schreib-Notizblockspeicher zum Speichern sich dynamisch ändernder Daten aufweisenden, integrierten Schaltungen besteht. Diese Mikrokontroller enthalten im typischen Fall eingebaute Analog-Digital-Wandlerfähigkeiten zum Übersetzen der Analogsignale von Sensoren und dergleichen in digital ausgedrückte Werte, wie auch Zeitgeber/Zähler zum Erzeugen von zeitlichen Unterbrechungen.

Ein Mikrokontroller im EEC 100 implementiert weiter einen bei 107 zu sehenden Proportional-plus-Integral(P-I)-Kontroller, der aus einem Proportionalelement 121, einem Integralelement 122 und einem Addierer 120 zum Summieren der Ausgangswerte der Proportional- 121 und Integralelemente 122 besteht. Ein Komparator 124 empfängt das HEGO-Signal 8 und erzeugt ein binäres HEGO-Signal 131 mit dem Wert +1, wenn der HEGO-Sensor ein stöchiometrisch fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis anzeigt, und einem Wert -1, wenn das von dem HEGO-Sensor an gezeigte Luft/Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch mager ist. Der P-I-Kontroller spricht auf das binäre HEGO-Signal 131 an, wird am Addierer 123 modifiziert und über die Signal leitung 130 zum P-T-Kontroller 107 übertragen. Der P-I-Kon troller spricht auf das binäre HEGO-Signal 131 an und steuert die Menge des durch die Einspritzdüsen 14 zugeführten Kraftstoffes durch Zuführen eines LAMBSE genannten Luft/- Kraftstoff-Rückkopplungssignals 116, das eine Solländerung in Bezug auf A/F darstellt, zu einem weiteren Steuermodul 129, der einen Kraftstoffzuleitungswert ausrechnet und das sich ergebende Kraftstoffzuleitungswertsignal 17 den Ein spritzdüsen 14 zuführt.

Der EEC 100 implementiert weiter eine bei 127 sichtbare Luft/Kraftstoff-Modulationsfunktion, eine bei 125 sichtbare Sauerstoffsensorüberwachungsfunktion und eine bei 126 sicht bare (A/F) Abweichungserzeugungsfunktion. Die A/F-Modula tionsfunktion empfängt Steuersignale vom Sauerstoffsensor 125 über eine Steuerleitung 140 und moduliert LAMBSE über einen bei 128 sichtbaren Addierer. Der Sauerstoffsensormonitor 125 wirkt allgemein zum periodischen Überwachen bestimmter Arbeitscharakteristika des HEGO-Sensors 30 über das A/F- Rückkopplungssignal LAMBSE und Sensorsignale 51 und 52. Der A/F-Abweichungserzeugungsblock 126 erzeugt einen Kompensa tionsausdruck zur Modifikation des binären HEGO-Signales 131 bei 123 nach Maßgabe der von dem Sauerstoffsensormonitor 125 detektierten Betriebscharakteristika.

Der Basiskraftstoffkontroller 129 empfängt auch über Sensor signale 51 und 52 von den Motorsensoren 101 Daten zur Motor drehzahl (rpm) und der normalisierten Luft- Massenstromgeschwindigkeit (Last). In Kombination zeigen die se Signale einen geschätzten Luftladungswert für jeden Zylin der des Motors (Zylinderluftladung). Die bevorzugte Ausfüh rungsform verwendet die Motordrehzahl und die Luft- Massenstromgeschwindigkeit zum Bestimmen einer Schätzung des Zylinderluftladungswertes des Motors. Alternativ können ande re Indikatoren, wie eine Kombination des Saugrohrdrucks und der Motordrehzahl auch zum Bestimmen einer Schätzung des Zy linderluftladungswertes des Motors verwendet werden.

Entsprechend dem binären HEGO-Signal 131 stellt der P-I-Kon troller 107 fest, ob die Kraftstoffzufuhrgeschwindigkeit an den Einspritzdüsen 14 abhängig davon, ob der HEGO-Sensor 30 eine Sauerstoffmenge ober- oder unterhalb von stöchiometri schen Verhältnissen anzeigt, angehoben oder abgesenkt werden muß. Fig. 2(a) der Zeichnungen zeigt typische, von einem Luft/Kraftstoff-Regelsystem unter Verwendung des P-I-Kontrol lers 107 erzeugte Wellenformen. Ein solcher Kontroller kann die von D. R. Hamburg und M. A. Schulman in dem SAE-Papier 800826 beschriebene Form annehmen. Das Kontrollerausgangssig nal LAMBSE wird aus der Summe einer integralen und einer pro portionalen Operation auf dem HEGO-Sensorausgangssignal abge leitet unter Bildung der in Fig. 2(a) mit "Kraftstoffkontrol lerausgabe" bezeichneten, über der Zeit aufgezeichneten Säge zahnwelle. Die Variable t_total zeigt die von dem Kontroller ausgangssignal LAMBSE zum Vervollständigen eines Zyklus benö tigte Zeit. Diese Zeit kann auch in Ausdrücken der inversen Frequenz der Wellenform ausgedrückt werden. Hier die Grenz- Zyklusfrequenz genannt, dies ist die Frequenz, mit der sich das Kraftstoffkommandosignal ändert.

Die in Fig. 2(b) mit "Motorabgas-A/F" bezeichnete Kurve zeigt die Schwankungen im Sauerstoffgehalt des Abgases über der Zeit am Sensor. Sowohl die Kraftstoffreglerausgangskurve als auch die "Abgas-A/F"-Kurve in Fig. 2 sind so aufgetragen, daß ein sich vergrößerndes A/F (abnehmende Fettigkeit) im Schaubild durch ins Positive gehende Anstiege dargestellt werden. Man beachte, daß die Abgas-A/F-Kurve infolge der durch den Motor bewirkten zeitlichen Verzögerung gegenüber dem Kraftstoffreglerausgang in der Zeit versetzt ist.

Die in Fig. 2(c) mit "HEGO-Sensorausgang" bezeichnete Kurve stellt den HEGO-Sensorausgang über der Zeit in Abhängigkeit vom Motor-A/F dar. Diese Kurve, die so dargestellt ist, daß ein abnehmendes A/F durch ins Positive gehende Anstiege dar gestellt ist, zeigt die mit dem HEGO-Sensor zusammenhängenden Schaltzeitverzögerungen. Insbesondere ist t_r-l die vom Sauerstoffsensor zum Umschalten von einer maximalen Fettan zeige auf eine maximale Mageranzeige benötigte Zeit, und t_l-r ist die vom Sensor für das Umschalten von einer maximalen Mageranzeige auf eine maximale Reichanzeige benötigte Zeit. Die gesamte Schaltzeit (t_total) des Sensors wird als die Summe von t_r-l und t_l-r definiert.

Wie nachstehend erläutert wird, filtert die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise HEGO-Sensoren heraus, die durch das Messen der tatsächlichen Arbeitsgrenzzyklusfrequenz des Motors unannehmbar lange Schaltzeiten aufweisen. Falls die Gesamtschaltzeit des HEGO- Sensors annehmbar ist, wird der Sensor weiter geprüft, um festzustellen, ob er eine annehmbare Differenz zwischen den Mager-auf-Fett- und Fett-auf-Mager-Schaltzeiten durch externe Modulation von A/F an der gemessenen Grenz-Zyklusfrequenz aufweist. Die Modulation von A/F an der gemessenen Grenz-Zy klusfrequenz führt unabhängig von den Betriebsbedingungen des Motors vorteilhafterweise zu einer höheren Empfindlichkeit gegenüber fehlerhaften Sauerstoffsensoren als bei konstant gehaltener Modulationsfrequenz.

Fig. 3(a) ist ein Flußdiagramm mit Darstellung des allgemeinen Betriebes der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei 201 wird eine Überwachungsprüfung mindestens einmal bei jedem Start des Motors ausgelöst, wenn der EEC 100 den warmgelaufenen Motor unter A/F-Regelung mit geschlossener Schleife betreibt und die Motordrehzahl und -last sich in einem bestimmten Bereich befinden. Die bevorzugte Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Motorlast vorteilhafterweise aus der normalisierten Geschwindigkeit des Luft-Massenstroms in den Motor. Andere Mittel können jedoch auch benutzt werden. Bei 202 wird ein Schleifenzähler ausgelöst. Dieser Schleifenzähler regelt wie häufig der vollständige Überwachungs/Berichtigungsvorgang durchgeführt wird. Der vollständige Überwachungs/Berichtigungsvorgang wird vorteilhafterweise viermal durchgeführt, um eine genaue Anzeige des Zustandes des HEGO-Sensors zu erzeugen.

Die Motordrehzahl und -last werden geprüft und bei 203 und 204 abgespeichert, um sicherzustellen, daß sie in dem für die Überwachungsprüfung erforderlichen vorgegebenen Bereich liegen. Wie aus den bei 212, 232, 235 und 238 in den Fig. 3(a-c) durchgeführten Prüfungen entnommen werden kann, werden diese Parameter während der Überwachungsprüfung zum Si cherstellen der Genauigkeit der Prüfungsergebnisse periodisch überprüft. Die detektierten Parameter werden in einem im Kontroller 100 enthaltenen Speicher abgelegt. Falls einer der Parameter den vorgegebenen Bereich überschreitet und die Prü fung abgebrochen wird, werden sie periodisch durch den EEC 100 geprüft, und die Prüfung wird wiederholt, wenn die Para meter sämtlich in den jeweiligen vorgegebenen Bereichen lie gen.

Bei 205 wird eine Sauerstoffsensorprüfung durchgeführt. Wie oben erwähnt, ist diese Prüfung vorteilhafterweise eine zwei stufige Prüfung zum Bestimmen der Wirkung des HEGO-Sensors. Fig. 3(b) zeigt die bei der bei 205 in Fig. 3(a) gezeigten Sauerstoffsensorprüfung durchgeführten Stufen. Zuerst werden, wie oben erwähnt, die Motordrehzahl und -last überprüft, um sicherzustellen, daß sie in dem gleichen Bereich wie bei einer Messung bei 203 liegen. Falls nicht, wird die Sauerstoffsensorprüfung abgebrochen und der Überwachungstest erneut begonnen. Falls die Motordrehzahl und -last im vorge gebenen Bereich liegen, wird die Grenz-Zyklusfrequenz bei 213 gemessen, um festzustellen, ob sich die Gesamtschaltzeit des HEGO-Sensors erhöht hat. Um dies durchzuführen, wird die gemessene Grenz-Zyklusfrequenz bei 214 überprüft, um festzu stellen, ob sie sich in einem spezifischen vorbestimmten Grenz-Zyklusfrequenzbereich befindet, der durch Wählen eines Schwellwerts geformt ist. Dieser Schwellwert ist vorzugsweise eine Funktion der Motordrehzahl und so gewählt, daß er ein bestimmter Bruchteil der Grenz-Zyklusfrequenz ist, die bei einem perfekten HEGO-Sensor vorhanden wäre, das heißt, wenn er eine Schaltzeit von 0 hätte. In der bevorzugten Aus führungsform wird dieser Schwellwert mit 75% der Grenz-Zy klusfrequenz gewählt, die bei perfektem HEGO-Sensor vorhanden wäre. Falls die gemessene Grenz-Zyklusfrequenz unter dem Schwellwert liegt, liegt dies daran, daß sich die Gesamt schaltzeit des HEGO-Sensors erhöht hat und dies eine Abnahme der Grenz-Zyklusfrequenz bewirkt. In einem solchen Fall wird festgestellt, daß der HEGO-Sensor fehlerhaft ist, und im EEC 100 wird ein fehlerhafter Zustand des Sauerstoffsensors ge setzt. Dies führt zu einer Aktivierung eines eine Fehlfunk tion der Diagnose anzeigenden On-Board-Lichtes. Die Sauer stoffsensorprüfung ist dann abgeschlossen.

Fig. 4(a) erläutert die Auswirkung, die die Gesamtschaltzeit des HEGO-Sensors auf die Grenz-Zyklusfrequenz hat. Diese Fi gur, die Werte für die Grenz-Zyklusfrequenz aufgezeichnet in Hertz für verschiedene Werte der Motordrehzahl für sieben verschiedene Werte der Gesamtschaltzeit des HEGO-Sensors (dargestellt in der Tabelle unten in Millisekunden (ms)) zeigt, wurde von einem Computermodell eines typischen Motors abgeleitet. Mit den Bezugszahlen 507-513 bezeichnete Kurven entsprechen den folgenden Gesamtschaltzeiten des HEGO-Sen sors:

Kurvenbezugsnummer
HECO-Sensor Gesamtzeit (ms)
507	60
508	100
509	140
510	180
511	200
512	400
513	600

Wie aus Fig. 4(a) ersichtlich ist, beträgt die Grenz-Zyklus frequenz für einen nahezu perfekten Sensor mit einer Gesamt schaltzeit von 60 ms 1,7 Hertz bei 1600 rpm. Falls sich der HEGO-Sensor verschlechtern sollte, so daß sich seine Gesamt schaltzeit auf 180 ms vergrößerte, würde die Grenz-Zyklusfre quenz bei 1600 rpm auf 1,25 Hertz abfallen. Eine solche Grenz-Zyklusfrequenz, die annähernd 25% niedriger als die für einen perfekten HEGO-Sensor ist, würde in der in Fig. 3(b) bei 214 gezeigten Prüfung außerhalb des vorgegebenen Be reiches liegen. Diese niedrigen Grenz-Zyklusfrequenzen sind unerwünscht, da sie wegen der abnehmenden Übergangs-A/F-An sprechzeit und der erhöhten Grenz-Zyklus-A/F-Amplituden zu höheren Abgasemissionen führen. Die bevorzugte Ausführungs form der vorliegenden Erfindung würde einen solchen Sensor daher als fehlerhaft ansehen und den Sauerstoffsensor in Fig. 3(b) bei 217 in den nichtbetriebsfähigen Zustand setzen.

Falls die gemessene Grenz-Zyklusfrequenz im vorgegebenen Be reich liegt, das heißt größer als der Schwellwert von 75% der Grenz-Zyklusfrequenz eines perfekten Sensors ist, wird der Sensor weiter durch Bestimmen der Differenz zwischen den Fett-auf-Mager- und Mager-auf-Fett-Schaltzeiten, wie dies bei 215 dargestellt ist, geprüft. Die folgende Erörterung zeigt die Notwendigkeit und den Nutzen dieser zweiten Stute beim Feststellen der Wirkung des Sauerstoffsensors.

Wie früher erklärt wurde, umfaßt die Gesamtschaltzeit eines Sauerstoffsensors, t_total die Summe der Mager-auf-Fett- Schaltzeit t_l-r und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit t_r-l. Falls t_l-r und t_r-l ungleich sind, ergibt sich eine Veschiebung oder Abweichung in der geschlossenen Schleife A/F des Motors. Dieses Phänomen wird in Fig. 4(b) erläutert. Diese zeigt den mittleren Wert der geschlossenen Schleife A/F aufgetragen über der Motordrehzahl für HEGO-Sensoren mit den folgenden Differenzen zwischen den Fett-auf-Mager- und Mager-auf-Fett- Schaltzeiten in Millisekunden (ms):

Falls sich der HEGO-Sensor gemäß der Darstellung in Fig. 4(b) verschlechtert, so daß sich die Differenz zwischen t_r-l und t_l-r von 0 ms an der Kurve 501 auf 20 ms an der Kurve 502 erhöht, wird die sich ergebende Verschiebung oder Abweichung im mittleren Wert der geschlossenen Schleife A/F bei 3200 rpm 0,02 A/F (14,72-14,70) sein. Da das Fenster, über dem ein typischer katalytischer Konverter einen hohen Umwandlungswirkungsgrad aufweist, nur etwa 0,03 A/F breit ist, kann eine Differenz von 20 ms zwischen t_r-l und t_l-r als die maximal zulässige Verschlechterung im HEGO-Sensor an gesehen werden. Die Kurve 502 von Fig. 4(b) zeigt, daß ein Sensor mit einer Differenz von 20 ms bei niedrigeren rpm-Wer ten eine A/F-Verschiebung oder -Abweichung von weniger als 0,02 erzeugt. Da die Motor-rpm jedoch bei Betrieb nach dem Federal-Test-Procedure(FTP)-Testzyklus in einem weiten Be reich schwankt, wird der höchste erwartete Wert (in Fig. 4(b) 3200 rpm) zum Spezifizieren der zulässigen Differenz zwischen t_r-l und t_l-r verwendet.

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung de tektiert vorteilhafterweise Sensoren mit einer Abweichung entsprechend einer Differenz zwischen den Fett-auf-Mager- und Mager-auf-Fett-Schaltzeiten in der Größenordnung von nur 20 ms, um eine genaue Anzeige der Wirkung des HEGO-Sensors zu erlangen. Fig. 3(c) zeigt die beim Bestimmen der Differenz bei den Schaltzeiten durchgeführten Schritte. Wie vorstehend erörtert wurde, werden die Motor-rpm und -last bei 232, 235 und 238 geprüft, um sicherzustellen, daß der Motor in dem gleichen Bereich arbeitet, als wenn der Überwachungstest ausgelöst würde. Der Mittelwert des Luft/Kraftstoff- Rückkopplungssignals LAMBSE wird bei 233 während einer vorbe stimmten Zeitspanne gemessen. Der gemessene Wert wird dann bei 234 zusammen mit der tatsächlichen Motorarbeits-rpm im Speicher des EEC 100 gespeichert.

Das Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignal LAMBSE wird dann bei 236 bei der bei 213 gemessenen Grenz-Zyklusfrequenz moduliert und mit einer vorzugsweise so ausgewählten Amplitude, daß eine Schwankung von annähernd 10% von Spitze zu Spitze in dem gesteuerten Luft/Kraftstoff-Verhältnis auftritt.

Nach dem Anlegen der Modulation wird der mittlere Wert des neuen LAMBSE bei 237 gemessen, und die Differenz zwischen dem gespeicherten (ursprünglichen) Wert von LAMBSE und dem modulierten Wert von LAMBSE wird errechnet. Diese LAMBSE-Dif ferenz wird bei 239 zusammen mit der gespeicherten Motor-rpm zum Bestimmen der Differenz (DELTA) zwischen den Fett-auf-Ma ger- und Mager-auf-Fett-Schaltzeiten des HEGO-Sensors verwen det. (Das Verfahren zum Bestimmen von DELTA aus der LAMBSE- Differenz und der Motor-rpm wird später erklärt.) Der Wert DELTA wird dann mit einem vorgegebenen Wert DELTAMAX bei 240 verglichen. (Wie früher bemerkt wurde, wird 20 ms als die ma ximal zulässige Differenz zwischen den Fett-auf-Mager- und Mager-auf-Fett-Schaltzeiten eines HEGO-Sensors angesehen, um bei Verschlechterung des Sensors in dem Fenster eines Kataly sators zu bleiben; ein typischer Wert für DELTAMAX ist 20 ms.)

Falls DELTA bei 240 größer als DELTAMAX ist, dann wird, wie später erklärt wird, bei 242 ein Kompensationsterm zum Ändern des Kraftstoffzulieferwertes erzeugt und in einem nicht flüchtigen Speicher des EEC 100 gespeichert. Der Schleifen zähler wird dann bei 252 inkrementiert und bei 253 geprüft. Falls die Schleife, die bei 201 in Fig. 3(a) begonnen wurde, N-mal durchgeführt worden ist, wird der HEGO-Sensor als nichtbetriebsfähig angesehen. Der nichtbetriebsfähige Zustand des Sensors wird damit bei 254 gesetzt, und die Prüfung ist bei 255 abgeschlossen. Die in Fig. 3(a) allgemein gezeigte Überwachungsprüfung und die in den Fig. 3(b) und 3(c) gezeigten detaillierteren Stufen werden vorteilhafterweise mehrere Male (N = 4) durchgeführt, um einen genauen Ausgleich für einen verschlechterten HEGO-Sensor zu schaffen. Die Zahl der Überwachungstestschleifen ist auf vier beschränkt, um die Erzeugung eines Ausgleichswertes zu vermeiden, der einen Ausgleich für einen Sensor versucht, der entweder vollständig versagt oder in einem Ausmaß versagt hat, bei dem der Ausgleichswert nicht mehr zum genauen Berichtigen des versetzten A/F-Fehlers verwendet werden kann.

Falls DELTA bei 240 unter DELTAMAX liegt, dann wird angenom men, daß der HEGO-Sensor betriebsfähig ist und Betriebscha rakteristika aufweist, so daß eine weitere Abänderung des Ausgleichs oder des A/F-Abweichungsausdrucks nicht benötigt wird. Folglich ist die in Fig. 3(a) begonnene Überwachungs prüfung bei 241 abgeschlossen.

Die Bestimmung von DELTA bei 329 stützt sich auf die Tatsa che, daß die Differenz zwischen dem unmodulierten Wert von LAMBSE (gemessen bei 233) und dem modulierten Wert von LAMBSE (gemessen bei 237) von DELTA und der Motor-rpm abhängt. Eine Funktion, die sich auf die LAMBSE-Differenz zu DELTA und die Motor-rpm bezieht, wird in dem EEC 100 gespeichert und von Daten abgeleitet, wie sie in den in Fig. 4(c) gezeigten Kurven enthalten sind und die aus einem Computermodell eines typischen Motors abgeleitet wurden. Fig. 4(c) zeigt die Änderung in LAMBSE (von keiner Modulation bis Modulation) aufgetragen als eine Funktion der Motor-rpm für verschiedene Kombinationen von Fett-auf-Mager- und Mager-auf-Fett- Schaltzeiten. Die Schaltzeiten werden zusammen mit den Fett- auf-Mager- und Mager-auf-Fett-Differenzen (DELTA) in der nachstehenden Tabelle gezeigt, wobei die Kurvenbezugszahl in der linken Spalte angegeben ist:

Die Bestimmung von DELTA ergibt sich aus Daten, wie sie in Fig. 4(c) gezeigt werden, durch einfaches Herausfinden der Schaltzeitdifferenz, die der gemessenen Änderung von LAMBSE (verursacht durch Modulation) und der Motor-rpm entspricht. Als Beispiel sei angenommen, daß die gemessene Änderung von LAMBSE aufgrund der Modulation 0,0125 und die Motor-rpm 1600 rpm betrug. Bei Anlegen dieser Werte an Fig. 4(c) würde der Wert von 40 ms (aus Kurve 516) erzielt. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird feststellen, daß eine solche Änderung bei 1600 rpm außerhalb des entspre chenden DELTAMAX-Wertes liegt, und folglich wird der nichtbe triebsfähige Zustand des Sauerstoffsensors gesetzt.

Zusätzlich zu der Überwachung des HEGO-Sensors zum Bestimmen von dessen Wirkung verwendet die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ergebnisse des Überwachungs vorganges auch zum Ändern der Kraftstoffströmung zum Motor in einer Weise, die die Ungenauigkeiten in der sich aus dem verschlechterten Sauerstoffsensor ergebenden Strömung in vor teilhafter Weise berichtigt. Der Differenzwert DELTA wird vom EEC 100 zum Erzeugen eines Kompensationsterms verwendet, der eine Funktion der A/F-Abweichung gegenüber der rpm ist und beim Ausgleichen oder Vorspannen (biasing) des Fehlers in der Kraftstoffströmung zu verwenden ist, wobei sich der Fehler aus einem verschlechterten HEGO-Sensor, das heißt dem A/F- Versetzungsfehler mit geschlossener Schleife, ergibt. Die be vorzugte Ausführungsform verwendet vorteilhafterweise in dem Speicher des EEC 100 gespeicherte Daten zum Erzeugen eines solchen Ausdrucks.

Fig. 4(d) zeigt graphisch Daten der zum Erzeugen des Aus gleichsausdrucks verwendeten Art. In Fig. 4(d) wird die er forderliche A/F-Abweichung, die nötig ist, um A/F gleich Stöchiometrie zu machen, als eine Funktion der Motor-rpm für verschiedene Werte von DELTA aufgezeichnet. Die Kurven 521, 522, 523, 524 bzw. 525 stellen die folgenden Werte von DELTA dar: 100 ms, 80 ms, 60 ms, 40 ms und 20 ms. Der EEC 100 ver wendet solche Daten zum Bestimmen des Ausgleichsausdrucks bei einem gegebenen DELTA und Motor-rpm.

Der Betrieb des Ausgleichsausdrucks kann Fig. 1 entnommen werden. Der in dem A/F-Abweichungserzeugungsblock bei 126 erzeugte Ausgleichsausdruck wird bei 123 der Ausgabe des Ver gleichers 124 zugegeben. Der Proportional-Integral(P-I)-Rück kopplungsregler 107 wirkt durch Treiben der Motor-A/F auf ei nen Wert, der den Eingang 130 zum Regler auf einen Mittelwert gleich Null bringt. Falls die bei 123 über die Signalleitung 115 angelegte A/F-Abweichung oder der Ausgleichswert auf Null gesetzt wird, wird die Eingabe zum P-I-Regler vollständig vom Ausgang des Vergleichers 124 abgenommen. Bei einem perfekten HEGO-Sensor, wenn der EEC 100 in einem normalen Grenz- Zyklusschwingungsmodus arbeitet, wird der Komparatorausgang 131 fünfzig Prozent der Zeit bei +1 und fünfzig Prozent der Zeit (50% eines Pflichtzyklus) bei -1 liegen. Ein solcher Pflichtzyklus entspricht einem mittleren A/F gleich stöchiometrischen Verhältnissen. Wenn die Abweichung oder der Ausgleichsausdruck bei 123 dem P-I-Reglereingang zugesetzt wird, antwortet der Regler durch Erzeugen von Inte grationsgeschwindigkeiten, die für Fett-auf-Mager- und Mager- auf-Fett-Ausschläge ungleich sind. Dies bewirkt seinerseits, daß sich die Motor-A/F verschiebt, um die Eingabe zum Regler auf einem Mittelwert von Null zu halten. Damit dies geschieht, wird sich der Pflichtzyklus des Vergleicher ausgangssignals nach Maßgabe von Änderungen in der Abweichung ändern. Bei einem HEGO-Sensor, bei dem die Fett-auf-Mager- und die Mager-auf-Fett-Schaltzeiten ungleich sind, so daß der Pflichtzyklus des Vergleicherausganges nicht fünfzig Prozent beträgt, wenn A/F stöchiometrischen Verhältnissen gleich kommt, und die Eingaben zum Sensor (der Kraftstoffzu führungswert) auf einem 50-%-Pflichtzyklus schwingt, wird die bevorzugte Ausführungsform folglich die Abweichung so einstellen, daß das mittlere A/F stöchiometrischen Verhält nissen gleich kommt.

Die in den Fig. 3(a-c) gezeigten Stufen werden vorzugswei se jedesmal beim Start des Motors durchgeführt. Folglich kann eine Lage entstehen, bei der die Sauerstoffsensorüberwa chungsstufen mit einem angelegten A/F-Abweichungswert durch geführt werden, der aus einem vorhergehenden Überwachungs/Be richtigungszyklus bestimmt wurde. In einem solchen Fall wird, wenn die Überwachungsstufen einen nichtbetriebsfähigen Sensor detektieren, die aus den Überwachungsstufen erzeugte A/F- Abweichung nicht länger angelegt. Statt dessen wird der bestehende A/F-Abweichungswert entfernt, und die Überwa chungs- und Berichtigungsstufen werden wieder durchgeführt, und der sich ergebende neue A/F-Abweichungswert wird ange legt.

Fig. 5(a) zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfin dung, die einen Rückkopplungssauerstoffsensor 603 nach dem Katalysator verwendet, der ein Rückkopplungssignal nach dem Katalysator, das die katalysierten Verbrennungsprodukte an zeigt, über eine Leitung 613 unter Bildung einer Rückkopp lungsschleife auf den EEC 100 überträgt. Bei dieser Ausfüh rungsform wird die Rückkopplungsschleife geöffnet, und das über die Leitung 613 übertragene Signal wird während der in den Fig. 3(a-c) gezeigten Versuche auf einen einzigen Wert gesetzt oder auf Null zurückgesetzt, um damit zu verhindern, daß das Rückkopplungssignal nach dem Katalysator irgendeine Versetzung in dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch einen Sauerstoffsensor vor dem Katalysator verursacht wird, "maskiert", wie dies in Fig. 1 bei 30 gezeigt wird.

Bei der in Fig. 5(a) gezeigten Ausführungsform kann das Kri terium zum Zurückweisen des Sensors vor dem Katalysator auf der Grundlage der Differenz zwischen dem original gemessenen Wert von LAMBSE und dem modulierten Wert von LAMBSE in einer Weise entspannt werden, die mit dem dynamischen Korrekturbe reich der Rückkopplungsschleife nach dem Katalysator überein stimmt. Wenn damit die in den Fig. 3(a-c) gezeigten Stufen in einer Ausführungsform, wie sie in Fig. 5(a) gezeigt wird, angelegt werden, könnte dann der DELTAMAX-Wert von dem früher verzeichneten 20 ms-Wert auf einen höheren Wert von zum Beispiel 40 ms angehoben werden.

Fig. 5(b) zeigt multiple Rückkopplungssauerstoffsensoren 501 und 602 vor dem Katalysator, die in ihrer Funktion dem in Fig. 1 gezeigten HEGO-Sensor 30 ähnlich sind und die auf je der Reihe eines "V"-Motors, der multiple Zylinderreihen ent hält, angeordnet werden können. Diese Sensoren übertragen sämtlich die vor-katalysierten Verbrennungsprodukte anzeigen de Signale über Signalleitungen 511 und 612 auf den EEC 100, so daß jeder Sensor eine Rückkopplungsschleife bildet. Bei dieser Ausführungsform werden die in den Fig. 3(a-c) ge zeigten Stufen einzeln an jeden Sensor angelegt. Die mit je dem Sensor zusammenwirkende Rückkopplungsschleife wird ge trennt behandelt und als solche ihrer eigenen Modulation und der sich anschließenden Bestimmung der LAMBSE-Verschiebung ausgesetzt.

Fachleute erkennen, daß eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Sauerstoffsensor nach dem Katalysator 603 zusammen mit den beiden Sauerstoffsensoren vor dem Katalysa tor 501 und 602 enthalten kann.

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor unter Berücksichtigung von Verschlech terungen eines in einer Abgasleitung des Verbrennungsmo tors angeordneten Sauerstoffsensors, mit folgenden Schritten:

a) Detektieren des Sauerstoffgehaltes des Abgases mit dem Sauerstoffsensor, der von einer Mageranzeige auf eine Fettanzeige und umgekehrt umschaltet;
b) Berechnen einer dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraftstoffmenge basierend auf dem Sauerstoffgehalt;
c) Bestimmen der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett- auf-Mager-Schaltzeit;
d) Addieren der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett- auf-Mager-Schaltzeit zu einer Gesamtschaltzeit;
e) Falls die Gesamtschaltzeit innerhalb eines ersten Be reiches liegt, Berechnen der Differenz zwischen der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett-auf-Mager- Schaltzeit sowie Ermitteln einer der Differenz ent sprechenden, sich aus einer Verschlechterung des Sau erstoffsensors ergebenden Abweichung;
f) Korrigieren der Abweichung durch Änderung der berech neten Kraftstoffmenge um einen mit der ermittelten Abweichung konsistenten Betrag, falls die Differenz innerhalb eines zweiten Bereiches liegt; und
g) Setzen eines nichtbetriebsfähigen Zustandes des Sau erstoffsensors, falls die Gesamtschaltzeit außerhalb des ersten Bereiches liegt und/oder die Differenz au ßerhalb des zweiten Bereiches liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Kraftstoffzufuhr eine Grenz- Zyklusfrequenz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des periodischen Bestimmens wäh rend dieses Verfahrens, ob der Motor in einem vorgegebe nen Betriebsbereich arbeitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des periodi schen Bestimmens, ob der Motor in einem vorgegebenen Ar beitsbereich arbeitet, die folgenden Schritte umfaßt:
Messen der Arbeitsdrehzahl des Motors und der Massen- Luftströmungsgeschwindigkeit in den Motor,
Vergleichen der Motordrehzahl und der Luftstromge schwindigkeit in Bezug auf vorgegebene Werte, um festzu stellen, ob sich die Motordrehzahl und die Luftstromge schwindigkeit beide in einem vorgegebenen Motordrehzahl- und einem vorgegebenen Luftstromgeschwindigkeitsbereich befinden, und
Feststellen, daß der Motor in dem vorgegebenen Ar beitsbereich arbeitet, falls die Motordrehzahl in dem vorgegebenen Motordrehzahl- und die Luftstromgeschwindig keit in dem vorgegebenen Luftstromgeschwindigkeitsbereich liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Grenz-Zyklusfrequenzbereich eine Funktion der Arbeitsdrehzahl des Motors ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schritt des Bestimmens der Diffe renz zwischen der ersten und der zweiten Schaltzeit die folgenden Schritte umfaßt:
Messen des Mittelwertes eines Luft/Kraftstoff- Rückkopplungssignales über einer vorgegebenen Zeitspanne,
Speichern des Mittelwertes des Luft/Kraftstoff-Rück kopplungssignals in einem Speicher,
Modulieren des Motor-Luft/Kraftstoff-Rückkopplungs signals bei einer vorgegebenen Amplitude und bei einer Frequenz im wesentlichen gleich der gemessenen Grenz- Zyklusfrequenz,
Messen des Mittelwertes des modulierten Luft/Kraft stoff-Rückkopplungssignals und
Bestimmen der Differenz zwischen dem modulierten Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignal und dem gespeicherten Rückkopplungssignal und Verwenden der Differenz zum Bestimmen der ersten und der zweiten Schaltzeit des Sau erstoffsensors.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeich net durch die weiteren Schritte des
Erzeugens eines Ausgleichsfaktors als Funktion der Schaltzeitdifferenz und
Berechnens der Kraftstoffmenge für das Luft/Kraft stoff-Gemisch als eine Funktion des Ausgleichsfaktors.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen katalytischen Konverter enthält und der Sauerstoffsensor so angeordnet ist, daß er den noch nicht katalysierten Abgasen ausgesetzt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Vielzahl von Zylinderreihen und einen je der Zylinderreihe entsprechenden Sauerstoffsensor enthält und die Sauerstoffsensorprüfung einzeln auf jeder Zylinderreihe durchgeführt wird.

10. verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor weiter einen dem Katalysator nachgeschalteten Sauerstoffsensor enthält und dieser so angeordnet ist, daß er den Abgasen nach deren Katalysierung ausgesetzt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vergleichens der Differenz mit einem vor gegebenen ersten Schaltzeitdifferenzwert einen vorgegebe nen zweiten Schaltzeitdifferenzwert anstelle des vorgege benen ersten Schaltzeitdifferenzwertes verwendet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Motor weiter eine nachkatalytische Rückkopplungsschleife enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen dynamischen Korrekturbe reich aufweist und die Differenz zwischen dem vorgegebe nen ersten Schaltzeitdifferenzwert und dem vorgegebenen zweiten Schaltzeitdifferenzwert eine Funktion des dynami schen Korrekturbereiches ist.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mindestens zwei Abgasrohre zum Weiterleiten der von ihm erzeugten Abgase zum katalytischen Konverter und ein einziges, dem Katalysator nachgeordnetes Abgasrohr zum Weiterleiten der Abgase vom katalytischen Konverter und weiter einen jedem Abgasrohr entsprechenden Sauer stoffsensor aufweist.

14. Kraftstoffregeler zur Ausführung des Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 1 bis 13, mit

a) auf den Sauerstoffsensor ansprechenden Mitteln zum Berechnen einer dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Kraftstoffmenge;
b) Mitteln zum Bestimmen der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit;
c) Mitteln zum Addieren der Mager-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit zu einer Gesamt schaltzeit;
d) Mitteln zum Berechnen der Differenz zwischen der Ma ger-auf-Fett-Schaltzeit und der Fett-auf-Mager- Schaltzeit und zum Ermitteln einer der Differenz ent sprechenden, sich aus einer Verschlechterung des Sau erstoffsensors ergebenden Abweichung, falls die Ge samtschaltzeit innerhalb eines ersten Bereiches liegt;
e) Mitteln zum Korrigieren der Abweichung durch Änderung errechneten Kraftstoffmenge um einen mit der ermit telten Abweichung konsistenten Betrag, falls die Dif ferenz innerhalb eines zweiten Bereiches liegt, und
f) Mitteln zum Setzen eines nichtbetriebsfähigen Zustan des des Sauerstoffsensors, falls die Gesamtschaltzeit außerhalb des ersten Bereiches liegt und/oder die Differenz außerhalb des zweiten Bereiches liegt.

15. Kraftstoffregler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Mittel zum Bestimmen der Gesamtschaltzeit des Sauerstoffsensors enthalten:
ein Mittel zum Betreiben des Motors unter einer Regelung mit Rückführung, aufweisend eine Grenz-Zyklusfrequenz,
ein Mittel zum Detektieren der Grenz-Zyklusfrequenz, und
ein Mittel zum Bestimmen der Gesamtschaltzeit als einer Funktion der Grenz-Zyklusfrequenz.

16. Kraftstoffregler nach Anspruch 15, dadurch, gekennzeich net, daß das Mittel zum Bestimmen der Differenz zwischen der Mager-auf-Fett- und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit versehen ist mit
einem Mittel zum Messen des Mittelwertes eines Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignals über einen vorgege benen Zeitabschnitt, wobei das Signal zum Ändern des Luft/Kraftstoffgemisches auf den Sauerstoffsensor an spricht,
einem Mittel zum Speichern des Mittelwertes des Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignals in einem Speicher,
einem Mittel zum Modulieren des Motor-Luft/Kraftstoff- Rückkopplungssignals bei einer vorgegebenen Amplitude und bei einer der gemessenen Grenz-Zyklusfrequenz im wesent lichen gleichen Frequenz,
einem Mittel zum. Messen des Mittelwertes des modulierten Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignals und
einem Mittel zum Bestimmen der Differenz zwischen dem mo dulierten Luft/Kraftstoff-Rückkopplungssignal und dem ge speicherten Rückkopplungssignal und Verwenden der Diffe renz zum Bestimmen der Differenz zwischen der Mager-auf- Fett- und der Fett-auf-Mager-Schaltzeit des Sauerstoff sensors.